图 数字阵列调制显微镜（DaMo）工作原理示意图及封面图片

　　在国家自然科学基金项目（批准号：62325502）等资助下，华中科技大学袁菁教授、海南大学骆清铭教授团队在三维超分辨成像技术开发方面取得进展。相关成果以“基于数字阵列调制显微术的背景抑制三维超分辨成像（Three-dimensional super-resolution imaging with suppressed background via digital array modulation microscopy）”为题，于2026年5月作为封面文章（图）发表于《自然-光子学》（Nature Photonics）期刊，论文链接：https://www.nature.com/articles/s41566-026-01869-4。

　　超分辨结构光照明显微镜因成像速度快、光毒性低而被广泛用于活细胞动态观测，但其传统宽场成像模式易受离焦背景干扰，导致重建图像产生伪影、保真度下降，限制了其在复杂生物环境中的应用。针对这一挑战，研究团队提出了一种名为数字阵列调制显微镜（DaMo-Digital array Modulation microscopy）的技术方案（图）。该技术的核心创新在于：其一，利用线照明的天然高斯分布与阵列探测器的数字外差调制消除伪影来源，同时利用共聚焦效应物理抑制离焦背景；其二，提出单频谱重建算法，将复杂重建过程简化为线性计算，使重建速度较现有最优方法提升两个数量级，图像保真度达99±1%。

　　基于上述技术创新，DaMo凭借照明光束的横向天然调制，同时打破了横向和轴向的衍射极限，实现了横向100 nm、轴向300 nm的三维分辨率，信噪比提升3个数量级。研究团队利用DaMo对多种生物样本进行成像，拓展了其在不同场景下的应用：在活细胞成像中，实现了对人骨肉瘤细胞肌动蛋白动态与丝状伪足级联融合过程的低光毒性长时程记录；在全细胞涂片成像中，用20分钟完成万余个细胞的三色全景式超分辨成像及在线重建，解析了完整有丝分裂过程；在10微米厚的小鼠小肠卷完整组织切片成像中，实现了高保真的线粒体病变定量分析。

　　DaMo技术攻克了传统超分辨结构光照明显微镜保真度低、伪影多的长期难题，为亚细胞结构解析与病理组织评估提供了兼具高通量与高保真的成像平台，有望推动超分辨成像技术在更广泛生物医学场景中的应用。